IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Африканская чума свиней (Pestis africana suum (лат.); African swine fever (англ.); болезнь Монтгомери(АЧС)) - высококонтагиозная вирусная болезнь, характеризующаяся лихорадкой, геморрагическим диатезом, воспа­лительными, дистрофическими и некротическими изменениями в различных органах. Болезнь характеризуется разнообразием форм (острая, подострая, хроническая, бессимптомная). До настоящего времени стоит в ряду важнейших проблем ветеринарной вирусологии, как с теоретической, так и с практической стороны [1].

Вирионы представляют собой округлые частицы диаметром 175-215 нм, состоящие из плотного нуклеоида, двухслойного икосаэдрического капсида и наружной оболочки. Нуклеоид содержит ДНК и белок и окружен электронно-прозрачным слоем. Двухслойный капсид состоит из 1892-2172 капсомеров. Наружная липопротеидная оболочка вирионов имеет типичное строение и не необходима для проявления инфекционных свойств вируса. Между наружной оболочкой и капсидом имеется электронно-прозрачный слой. Плавучая плотность в CsCl составляет 1,19-1,24 г/см³, коэффициент седиментации 1800-8000S. Инфекционность вируса сохраняется при 5°С в течение 5-7 лет, при комнатной температуре - 18 месяцев, при 37 С -10-30 дней. Вирус стабилен при рН 3-10, чувствителен к жирорастворителям и инактивируется при 56°С в течение 30 мин [3].

Концы ДНК ковалентно связаны и содержат инвертированные повторы, сходными с таковыми в ДНК поксвирусов. ДНК не обладает инфекционностью. В вирионах вируса АЧС обнаружено 54 полипептида. С вирионами ассоциировано несколько ферментов, необходимых для синтеза ранних иРНК.

Вирус АЧС размножается в цитоплазме клеток, однако функция ядра также необходима для его репродукции. В инфицированных клетках обнаружено 106 вирусспецифических белков, из которых 35 синтезируются до начала репликации вирусной ДНК (ранние белки) и 71 после репликации ДНК (поздние белки). Вирионы созревают в цитоплазме и приобретают наружную оболочку при почковании через цитоплазматическую мембрану. Вирус размножается в организме свиней и клещах рода Ornithodoros. В организме свиней вирус реплицируется в моноцитах, макрофагах и ретикулоэндотелиальных клетках. У самок клещей вирус сохраняется более 100 дней, передается трансовариально и трансфазно [4].

Известно, что проникновение вирусов в организм сопровождается образованием вируснейтрализующих антител. Исключение представляет прежде всего вирус АЧС. Инфицирование этим вирусом не индуцирует у животных синтез вируснейтрализующих антител, хотя в сыворотке крови выявляют комплементсвязывающие антитела, преципитирующие антитела и типоспецифические задерживающие гемадсорбцию антитела. Отсутствие вируснейтрализующих антител обусловливает неспособность организма связывать и элиминировать вирус, что, в свою очередь, приводит к исключительно высокой летальности инфицированных животных. С другой стороны, отмеченный парадоксальный феномен сводит на нет попытки создания эффективной вакцины, поскольку аттенуированные штаммы вируса вызывают у свиней хроническое течение болезни и длительное вирусоносительство, что весьма опасно в эпизоотологическом отношении.

Вирус АЧС обладает отдельными характеристиками иридо- и поксвирусов. Является единственным представителем уникального семейства. ДНК кодирует свыше 100 полипептидов, из которых более 30 обнаружено в препаратах очищенного вируса. С вирионами ассоциированы ряд ферментативных активностей, в том числе ДНК-зависимая РНК-полимераза, фосфатогидролазная активность, а также протеинкиназа и кислая фосфотаза. ДНК-зависимая РНК-полимераза расположена на периферии капсида, а АТФ-гидролаза - между капсидом и нуклеоидом. Капсид образуют, в основном, полипептиды с мол. м. 73 и 37 кД. С капсидом ассоциирована и ДНК-зависимая РНК-полимераза, участвующая в начальных стадиях репродукции вируса. ДНК представляет двухнитчатую структуру мол. м. 100-106 Д, состоящую из 170 тыс. п. о. длиной 58 нм с ковалентными концевыми сшивками в виде инвертированных повторов величиной 2,7 тыс. п. о.

Вирус АЧС имеет 20-гранную форму, величина его 175-215 нм, покрыт двухслойной липопротеиновой оболочкой, имеющей антигенное родство с тканями хозяина. Далее располагается трехслойный капсид из периодически размещенных капсомеров, внутри находится нуклеопротеид из плотных фибрилл, содержащих ДНК. Поверхностная оболочка и капсид содержат большое количество липидов. ДНК вируса АЧС шт. BA71V имеет длину 170101 п. о. и 151 открытую рамку считывания. Секвенирование ДНК показало, что вирус АЧС занимает промежуточное положение между поксвирусами и иридовирусами и принадлежат к независимому семейству вирусов. Под действием рестриктазы ЕСо-R-l выявлено 28 фрагментов ДНК (величина 0,3-21,9 кД), что составляет 96 % всей молекулы, а другими рестриктазами -11-50 фрагментов (0,3-76,6 кД). Получена экспрессия 16 фрагментов ДНК в E. coli, методом молекулярной гибридизации определено местонахождение 80 сайтов и составлена карта расположения фрагментов. Выявлены различия между отдельными изолята-ми и вариантами вируса, а также механизм и последовательность синтеза вирусспеци-фических белков, их роль в патогенезе болезни. [5]

В составе вирионов и инфицированных клеток установлено 28-37 вирусспецифических белков по другим данным, зарегистрировано 100 структурных и 162 неструктурных вирусспецифических белков м. м. 11,5-245 кД. Выявлены мажорные полипептиды (172, 73, 46, 36, 15, 12 кД), ранние и поздние белки, гликопротеиды (54, 34, 24, 5, 15 кД), установлена связь с AT 25 белков. Считают, что ранние белки синтезируются с концевых участков ДНК, а поздние - с центральной ее части. Вирус специфические белки в инфицированных клетках расположены следующим образом: в мембранных белках - 220, 150, 24, 14, 2 кД, в виропластах - 220, 150, 87, 80, 72, 60 кД, в ядре клетки - 220, 150, 27 кД. Установлен определенный порядок местонахождения отдельных белков в вирионе (начиная с поверхности) - 24, 14, 12, 72, 17, 37 и 150 кД. Построены физические карты ДНК вирулентного штамма вируса АЧС К-73 (2-й серотип) и выделенного из него авирулентного варианта КК-262, адаптированного к культуре клеток почки поросенка (ППК-666). Каждый штамм имеет свою, отличающуюся от других физическую карту ДНК при наличии определенного сходства. Белки 32 и 35 кД обладают штаммоспецифичностью. В составе вириона выявили ДНК-полимеразу, протеинкиназу и другие ферменты, которые необходимы для раннего синтеза вирусспецифических структур.

Вирус АЧС неоднороден. Он представляет собой гетерогенную популяцию, состоящую из клонов, отличающихся по признакам гемадсорбции, вирулентности, инфекционное™, бляшкообразования и антигенным свойствам. По биологическим свойствам вирус, используемый для экспериментального заражения свиней, отличается от изолятов вируса, выделенных позднее от этих же свиней. В 1991 г. опубликовано сообщение о современных данных по архитектуре морфогенеза и распределению структурных полипептидов в вирионе АЧС. На основании общего плана строения вируса АЧС, локализации виропластов в инфицированных клетках, вирус был отнесен к группе иридовирусов. P. M. Чумак высказал гипотезу о гибридном происхождении вируса АЧС, предками которого явились вирусы группы оспы и один из иридовирусов насекомых. По мнению автора, этот вирус должен быть выделен в отдельное семейство, куда позднее будут отнесены и другие вирусы.

А. Д. Середа и В. В. Макаров идентифицировали изолятспецифический гликопептид вируса АЧС. В составе оболочек очищенных вирионов вируса АЧС обнаружены три гликозилированных полипептида с мол. м. 51, 56, 89 кД и три радиомаркированных монохромных оболочечных компонента с мол. м. 9, 95, 230 кД, биохимическая природа которых не выяснена. Пять вирусиндуцированных гликозилированных полипептидов с мол. м. 13, 33, 34, 38, 220 кД идентифицировано в инфицированных вирусом АЧС клетках Vera. Полипептид (110-140 кД), по-видимому, имеет прямое отношение к ГАд АГ, о существовании которого ранее судили лишь по феномену ГАд. Авторы показали, что олигосахаридные белки составляют около 50 % массы гликози-лированного полипептида (110-140 кД). Липидный состав вируса АЧС зависит от клеточной системы культивирования.

Рестрикционным анализом и перекрестной гибридизацией фрагментов рестрикции показано, что геном изолята САМ/82 вируса АЧС не изменяется при пассировании на свиньях (в течение 20 пассажей) и в культуре клеток костного мозга свиньи (в течение 17 пассажей). Геном вируса АЧС достаточно стабилен при передаче вируса в естественных и экспериментальных условиях. Сопоставление данных физического картирования и биологических свойств штаммов вируса АЧС позволило предположить, что в левом концевом регионе локализуются участки ДНК, имеющие непосредственное отношение к таким проявлениям фенотипа вируса как вирулентность и иммуногенность. Такое предположение основывается на том, что у авирулентных штаммов наблюдается утрата большого участка ДНК именно в этом регионе, в то время как у природных изолятов протяженность левой концевой области гораздо значительнее. На основании полученных результатов построены физические карты геномов референс-штаммов ВАЧС всех 4 серотипов и проведена паспортизация вакцинных штаммов, что позволяет в дальнейшем контролировать возможные изменения генома. С использованием праймеров, комплементарных нуклеотидным последовательностям структурного гена белка VP2 ВАЧС разработана тест-система для идентификации ВАЧС методом ПЦР. Открытая рамка считывания B438L, расположенная на фрагменте EcoRI-L генома вируса африканской лихорадки свиней (ВАЛС), кодирует белок длиной 438 остатков с мол. м. 49,3 кД, имеющий мотив RGD прикрепления к клеткам и не гомологичный белкам из баз данных. Ген B438L транскрибируется только на поздней стадии заражения ВАЛС. Белок экспрессировали в Escherichia coli, очистили и использовали для получения кроличьей антисыворотки, которая узнает белок с мол. м. 49 кД в зараженных ВАЛС клетках. Этот белок синтезируется на поздней стадии заражения всеми изученными штаммами ВАЛС, расположен в цитоплазматических вирусных фабриках и является структурным компонентом очищенных вирионов ВАЧС. [6].

Геномы изолятов вируса африканской чумы свиней, выделенные в Камеруне в 1982-1985 гг., неразличимы поданным рестрикционного анализа. ИзолятСАМ/87 незначительно отличается от изолятов 1982-1985 гг. Однако, в ДНК изолята САМ/86 с помощью 4-рестриктаз в 2- фрагментах (внутри правого концевого региона и в центральном районе) обнаружены значительные отличия [7].

Библиографический список

1. Макаров В.В., Сухарев О.И., Боев Б.В., Коломыцев А.А., Литвинов О.Б. Дикий европейский кабан. Природная очаговость африканской чумы свиней // Ветеринария. - 2010. - № 9. - С. 24-28.

2. Макаров В.В., Сухарев О.И., Коломыцев А.А., Литвинов О.Б. Дикий европейский кабан. Ветеринарная биология и эпизоотология // Ветеринария. - 2010. - № 7. - С. 28-31.

3. Волянский Ю.Л., Колотова Т.Ю., Васильев Н.В. // Успехи соврем. биол., 1994, т. 114, № 5, С. 679-692.

4. Вишняков И.Ф., Митин Н.И., Курносов А.Н. и др. Диагностика вируса африканской чумы свиней. I. Реакция гемадсорбции и задержки гемадсорбции при АЧС// Вопросы ветеринарной вирусологии, микробиологии и эпизоотологии. Покров, 1992, Ч. 1.

5. Африканская чума свиней [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://webmvc.com/bolezn/livestock/infect/pig/aswfever.php. - Дата обращения: 19.12.2016 г.

6. Африканская чума свиней [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://veterinarua.ru/virusnye-infektsii/1169-afrikanskaya-chuma-svinej.html. - Дата обращения: 19.12.2016 г.

7. Африканская чума свиней [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%84%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%87%D1%83%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%B9 - Дата обращения: 19.12.2016 г.

Код для цитирования: Скопировать